Генетическое разнообразие и оценка аутозиготности в популяциях дикого европейского кабана и домашних свиней
- Авторы: Бакоев С.Ю.1, Романец Т.С.2, Коробейникова А.В.1, Мишина А.И.1, Колосова М.А.2, Романец Е.А.2, Колосов А.Ю.2, Гетманцева Л.В.1
-
Учреждения:
- Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью
- Донской государственный аграрный университет
- Выпуск: Том 21, № 4 (2023)
- Страницы: 343-355
- Раздел: Генетические основы эволюции экосистем
- URL: https://journals.rcsi.science/ecolgenet/article/view/254603
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen569181
- ID: 254603
Цитировать
Аннотация
Свиньи — одни из самых распространенных домашних животных. Исследование их генетического разнообразия и локусов отбора представляет большой интерес как в области генетики и селекции животных, так и в аспекте сохранения и развития племенных ресурсов и продовольственной безопасности. Цель представленной работы состоит в оценке аутозиготности и распределения сегментов аутозиготности (HBD) у диких кабанов и домашних свиней основных коммерческих пород: крупная белая, ландрас и дюрок, а также в поиске локусов отбора, связанных с адаптацией к условиям обитания и селекционному давлению. По результатам сканирования генома средние значения аутозиготности у кабанов и свиней находились в диапазоне 0,23–0,29, но у кабанов около 0,08 доли генома покрыта сегментами HBD, предположительно происходящими от предков, живших около 206 лет назад; у свиней — происходящими от предков, живших около 64 лет назад. Критериям топ-HBD (частота не менее 60 % и не менее 10 SNP) у кабанов соответствовали только три сегмента. У свиней пород крупная белая, ландрас и дюрок определено 18, 9 и 35 сегментов соответственно. В целом анализ сегментов HBD показал, что они отражают основные селекционные стратегии, направленные на формирование коммерческого поголовья свиней.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Сирождин Юсуфович Бакоев
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью
Email: SBakoev@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0002-0324-3580
SPIN-код: 4908-9038
канд. биол. наук
Россия, МоскваТимофей Сергеевич Романец
Донской государственный аграрный университет
Email: timofey_8877@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0690-4217
SPIN-код: 5720-7935
канд. с.-х. наук
Россия, п. ПерсиановскийАнна Васильевна Коробейникова
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью
Email: AKorobeinikova@cspfmba.ru
ORCID iD: 0009-0003-0556-9343
Россия, Москва
Арина Игоревна Мишина
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью
Email: amishina@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0003-1134-9366
SPIN-код: 2157-1051
канд. биол. наук
Россия, МоскваМария Анатольевна Колосова
Донской государственный аграрный университет
Email: m.leonovaa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2979-7108
SPIN-код: 2285-8785
канд. с.-х. наук
Россия, п. ПерсиановскийЕлена Андреевна Романец
Донской государственный аграрный университет
Email: lena9258@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2824-9564
SPIN-код: 9391-9975
Россия, п. Персиановский
Анатолий Юрьевич Колосов
Донской государственный аграрный университет
Email: kolosov777@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6583-8942
SPIN-код: 8231-1295
канд. с.-х. наук
Россия, п. ПерсиановскийЛюбовь Владимировна Гетманцева
Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью
Автор, ответственный за переписку.
Email: LGetmantseva@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0003-1868-3148
SPIN-код: 7571-1264
д-р биол. наук
Россия, МоскваСписок литературы
- Larson G., Piperno D.R., Allaby R.G., et al. Current perspectives and the future of domestication studies // PNAS USA. 2014. Vol. 111, No. 17. P. 6139–6146. doi: 10.1073/pnas.1323964111
- Zeder M.A. The origins of agriculture in the near east // Curr Anthropol. 2011. Vol. 52, No. S4. P. S221–S235. doi: 10.1086/659307
- Frantz L.A., Haile J., Lin T., et al. Ancient pigs reveal a near-complete genomic turnover following their introduction to Europe // PNAS USA. 2019. Vol. 116, No. 35. P. 17231–17238. doi: 10.1073/pnas.1901169116
- Larson G., Cucchi T., Fujita M., et al. Phylogeny and ancient DNA of Sus provides insights into neolithic expansion in Island Southeast Asia and Oceania // PNAS USA. 2007. Vol. 104, No. 12. P. 4834–4839. doi: 10.1073/pnas.0607753104
- Larson G., Dobney K., Albarella U., et al. Worldwide phylogeography of wild boar reveals multiple centers of pig domestication // Science. 2005. Vol. 307, No. 5715. P. 1618–1621. doi: 10.1126/science.1106927
- Scandura M., Iacolina L., Crestanello B., et al. Ancient vs. recent processes as factors shaping the genetic variation of the European wild boar: are the effects of the last glaciation still detectable? // Mol Ecol. 2008. Vol. 17, No. 7. P. 1745–1762. doi: 10.1111/j.1365-294X.2008.03703.x
- Данилкин А.А. О недопустимости тотальной депопуляции кабана (Sus scrofa L.) в связи с африканской чумой свиней // Вестник охотоведения. 2019. Т. 16, № 2. С. 123–131.
- Wilkinson S., Lu Z.H., Megens H.-J., et al. Signatures of diversifying selection in European pig breeds // PloS Genet. 2013. Vol. 9. ID e1003453. doi: 10.1371/journal.pgen.1003453
- Bakoev S., Getmantseva L., Kostyunina O., et al. Genome-wide analysis of genetic diversity and artificial selection in Large White pigs in Russia // PeerJ. 2021. Vol. 9. ID e11595. doi: 10.7717/peerj.11595
- Ceballos F.C., Joshi P.K., Clark D.W., et al. Runs of homozygosity: windows into population history and trait architecture // Nat Rev Genet. 2018. Vol. 19. P. 220–234. doi: 10.1038/nrg.2017.109
- Peripolli E., Stafuzza N.B., Munari D.P., et al. Assessment of runs of homozygosity islands and estimates of genomic inbreeding in Gyr (Bos indicus) dairy cattle // BMC genomics. 2018. Vol. 19. ID 34. doi: 10.1186/s12864-017-4365-3
- Mastrangelo S., Tolone M., Sardina M.T., et al. Genome-wide scan for runs of homozygosity identifies potential candidate genes associated with local adaptation in Valle del Belice sheep // Genet Sel Evol. 2017. Vol. 49. ID 84. doi: 10.1186/s12711-017-0360-z
- Saura M., Fernández A., Varona L., et al. Detecting inbreeding depression for reproductive traits in Iberian pigs using genome-wide data // Genet Sel Evol. 2015. Vol. 47. ID 1. doi: 10.1186/s12711-014-0081-5
- Schiavo G., Bovo S., Bertolini F., et al. Runs of homozygosity islands in Italian cosmopolitan and autochthonous pig breeds identify selection signatures in the porcine genome // Livest Sci. 2020. Vol. 240. ID 104219. doi: 10.1016/j.livsci.2020.104219
- Gorssen W., Meyermans R., Janssens S., Buys N. A publicly available repository of ROH islands reveals signatures of selection in different livestock and pet species // Genet Sel Evol. 2021. Vol. 53. ID 2. doi: 10.1186/s12711-020-00599-7
- Bakoev S., Kolosov A., Bakoev F., et al. Analysis of homozygous-by-descent (HBD) segments for purebred and crossbred pigs in Russia // Life (Basel). 2021. Vol. 11, No. 8. ID 861. doi: 10.3390/life11080861
- datadryad.org [Электронный ресурс]. DRYAD [дата обращения: 21.07.2023]. Режим доступа: https://datadryad.org/
- Iacolina L., Scandura M., Goedbloe D., et al. Genomic diversity and differentiation of a managed island wild boar population // Heredity. 2016. Vol. 116. P. 60–67. doi: 10.1038/hdy.2015.70
- Purcell S., Neale B., Todd-Brown K., et al. PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses // Am J Hum Genet. 2007. Vol. 81, No. 3. P. 559–575. doi: 10.1086/519795
- Druet T., Gautier M. A model-based approach to characterize individual inbreeding at both global and local genomic scales // Mol Ecol. 2017. Vol. 26, No. 20. P. 5820–5841. doi: 10.1111/mec.14324
- Bertrand A.R., Kadri N.K., Flori L., et al. RzooRoH: An R package to characterize individual genomic autozygosity and identify homozygous-by-descent segments // Methods Ecol Evol. 2019. Vol. 10, No. 6. P. 860–866. doi: 10.1111/2041-210X.13167
- Rabiner L.R. A tutorial on hidden markov models and selected applications in speech recognition // Proceedings of the IEEE. 1989. Vol. 77, No. 2. P. 257–284. doi: 10.1109/5.18626
- Fonseca P.A.S., Suárez-Vega A., Marras G., Cánovas Á. GALLO: An R package for genomic annotation and integration of multiple data sources in livestock for positional candidate loci // GigaScience. 2020. Vol. 9, No. 12. ID giaa149. doi: 10.1093/gigascience/giaa149
- Stringer O.W., Li Y., Bossé J.T., Langford P.R. JMM Profile: Actinobacillus pleuropneumoniae: a major cause of lung disease in pigs but difficult to control and eradicate // J Med Microbiol. 2022. Vol. 71, No. 3. ID 001483. doi: 10.1099/jmm.0.001483
- Reiner G., Bertsch N., Hoeltig D., et al. Identification of QTL affecting resistance/susceptibility to acute Actinobacillus pleuropneumoniae infection in swine // Mamm Genome. 2014. Vol. 25. P. 180–191. doi: 10.1007/s00335-013-9497-4
- Bovo S., Mazzoni G., Bertolini F., et al. Genome-wide association studies for 30 haematological and blood clinical-biochemical traits in Large White pigs reveal genomic regions affecting intermediate phenotypes // Sci Rep. 2019. Vol. 9. ID 7003. doi: 10.1038/s41598-019-43297-1
- Schielke A., Sachs K., Lierz M., et al. Detection of hepatitis E virus in wild boars of rural and urban regions in Germany and whole genome characterization of an endemic strain // Virol J. 2009. Vol. 6. ID 58. doi: 10.1186/1743-422X-6-58
- Risalde M.A., Rivero-Juárez A., Romero-Palomo F. Persistence of hepatitis E virus in the liver of non-viremic naturally infected wild boar // PloS ONE. 2017. Vol. 12. ID e0186858. doi: 10.1371/journal.pone.0186858
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)